高速铁路桥梁设计关键技术综述

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1、高速铁路桥梁设计关键技术综述　　【摘要】本文围绕高速铁路桥梁设计的制约因素、技术特点以及关键技术这三个方面进行重点介绍，以供参考。　　【关键词】高速铁路；桥梁设计；制约因素；关键技术　　中图分类号：K928文献标识码：A　　一、前言　　在高速铁路的施工建设过程中，桥梁设计和建设是最为关键的技术，也是施工难度最大的技术。因此，在施工中要重点对桥梁设计施工高度重视，严格规范施工操作技术。　　二、制约我国高速铁路桥梁建设的因素　　1、复杂的地理位置　　中国疆域广阔，地理环境也是复杂多变的。中国要想编制自己的高速公路网，进行高铁桥梁的建设，需要根据实际的地理位置上的变化，采取不同的技术

2、手段来克服种种恶劣的环境条件。　　2、相对落后的基础设施建设　　我国的高速铁路建设起步晚，且基础设施建设不够完善。于是在实际的建设过程中，缺乏行之有效的技术手段和及时配套的基础设施，甚至是专业的人员搭配都无法到位，这些都会对桥梁的建设制造很大的难题。　　3、安全性和舒适性要求7　　由于速度上的提高，高速铁路桥梁的建设就要重新定义安全性和舒适性。不同于普通列车的是，在飞速行驶中会带来轰鸣声、耳膜共振等现象，导致这些的可能是桥梁本身的动力响应、结构的非弹性变形以及稳定频率状况，路桥刚度过渡，大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面。　　三、高速铁路对桥梁工程的具体要求

3、　　1、桥梁结构动力性能的要求　　高速铁路列车的高速运行使得桥梁结构承受的动力作用增大，由此产生的冲击和振动比较强烈，非常有可能因为车桥共振而造成灾害的发生。高速铁路对桥梁结构的强度要求比较高。在桥梁设计上要考虑静力计算，最终达到桥梁结构动力性能的实现。　　2、轨道平顺性的要求　　轨道的结构对预应力混凝土梁部结构的徐变上拱度和桥梁基础的工后沉降提出了更加严格的要求，这样才能有效的保证高速铁路桥上高速列车的安全性、平稳性和旅客乘坐的舒适性。　　3、桥梁施工的要求　　由于铁路客运专线桥梁的标准比较高，体量也比较大，使得桥梁结构的型式与一般铁路干线的桥梁有所不同，这就对桥梁工程施工的

4、制架技术、施工组织和施工工艺都提出了新的要求。　　四、高速铁路桥梁建设的技术特点　　1、高比例7　　在我国高速铁路的建设施工中，不难发现众多的高架桥梁正在修建或者已经投入使用，如此高密度的桥梁的使用主要是为了节约土地资源和方便周围人们的出行。据不完全的统计，正在使用的高速铁路中有接近60%左右的铁路桥梁建设，其中，京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6％，京沪高速铁路为80.5％。　　2、简支箱梁结构形式　　在对我国高速铁路建设实际情况、工期要求和技术特点综合的分析之后，规定了如下标准：以32m简支箱梁作为标准跨度，整孔预制架设施工。　　3、大跨度　　在我国，从

5、基本国情出发，客运专线中有很多跨度在100m及以上的大跨度桥梁。相关数字表明，正在施工和已完成的客运专线中，大约有两百多座100m以上跨度的高速铁路桥梁。值得一提的是，预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128m，预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180m，钢桥的最大跨度为504m。　　4、桥梁刚度大，整体性好　　要保证高速铁路桥梁在横向和竖向上都有足够大的刚度和良好的整体性，并最大限度的控制因为混泥土的原因而产生的徐变上拱和不均匀温差现象。只有这样，才能避免施工过程中桥梁出现较大挠度和振幅，进而以保证轨道的高平顺性和乘客的舒适性。　　6、良好的耐久性　　耐久性是在设计高速铁路时一个非

6、常重要的原则。作为频繁使用的交通工具，应当做到最少的维修和维护，保证持久的工作运行状态。那么，在设计的时候就需要考虑到结构布局和构造细节的合理性，并在施工中加以严格把关。7　　五、我国高速铁路桥梁建设的关键技术　　1、车桥线动力响应仿真技术　　为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行车-线-桥动力相互作用理论和应用研究,建立和发展了多种分析模型,制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中,试验车创造了300km/h以上的速度纪录,验证了我国车-线-桥动力仿真分

7、析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践,基本掌握了高速铁路车-线-桥动力响应作用机理。　　2、大跨度桥梁设计建造技术　　高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免,而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致,这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括:采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等，如图1所示。　　　　　　　　图1京广客运专线武汉天兴